Cодержание CO2 в мезосфере по данным спутниковых измерений

Проблема контроля, моделирования и прогноза термического режима мезосферы и нижней термосферы (МНТ) тесно связана с исследованиями газового состава. Спутниковые данные о составе мезосферы необходимы для изучения физических механизмов, ответственных за наблюдающиеся в этой высотной области температурные тренды. Важной газовой составляющей, влияющей на термический режим МНТ, является CO2. Радиационное выхолаживание МНТ происходит главным образом за счет углекислого газа.
В ноябре 1994 г. и в августе 1997 г. были проведены два уникальных международных космических эксперимента с аппаратурой CRISTA для комплексного изучения средней атмосферы. Разработанный в Санкт-Петербургском университете новый оригинальный метод интерпретации спектров ИК излучения (полосы углекислого газа 15 мкм и озона 9,6 мкм), зарегистрированных аппаратурой CRISTA в области МНТ, позволил одновременно получить вертикальные профили различных параметров атмосферы, в том числе содержания углекислого газа на высотах 65-90 км. Обнаружено уменьшение значений отношения смеси CO2, начиная с высоты 70 км. На высоте 90 км среднее значение отношения смеси CO2 по данным CRISTA-1 составило 225 млн.-1, по данным CRISTA-2 – 277 млн.-1, что существенно меньше значений, которые дают современные модели. Кроме того, численные модели, в частности SOCRATES, не в состоянии воспроизвести уменьшение значений отношения смеси с высоты около 70 км. Измерения, в которых зарегистрированы профили CO2 c постоянным отношением смеси до высоты 85-90 км, очень немногочисленны. В эксперименте CRISTA-1 такие профили регистрировались преимущественно в Южном полушарии на широте около 50 градусов. В эксперименте CRISTA-2 такие профили регистрировались преимущественно в Северном полушарии на широтах около 60-70 градусов. Таким образом, профили с постоянным отношением смеси наблюдались в "летний" астрономический сезон в средних и полярных широтах.
Проанализированы средние профили и широтные зависимости концентрации и отношения смеси CO2, полученные по данным двух экспериментов CRISTA. Проведено сопоставление этих результатов с данными других спутниковых экспериментов и модельных расчетов.